Extrait de : Moeurs, usages et costumes de tous les peuples du monde, d'après des documents authentiques et les voyages les plus récents : Afrique, Amérique (p. 109)
Résumé : Homme avec un manteau de fourrure armé d'un arc

Droits : Domaine public
Permalien : http://www.manioc.org/images/SCH131340153i1
SCH131340153i1

Extrait de : Moeurs, usages et costumes de tous les peuples du monde, d'après des documents authentiques et les voyages les plus récents : Afrique, Amérique (p. 109)
Résumé : Femme posant avec un manteau de fourrure

Droits : Domaine public
Permalien : http://www.manioc.org/images/SCH131340152i1
SCH131340152i1

Extrait de : The eruption of Pelée : a summary and discussion of the phenomena and their sequels (pl. XXVIII)
Résumé : Photographie du village du Prêcheur sous son manteau de cendres après l'éruption de la Montagne Pelée en Martinique
Siècle(s) traité(s) : 20
Droits : Domaine public
Provenance : Université des Antilles et de la Guyane. Service commun de la documentation
Permalien : http://www.manioc.org/images/HASH01b7f62d9eb80fc4105538c3
HASH01b7f62d9eb80fc4105538c3

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : National audience
La Zone Nord-Pyrénéenne (ZNP) résulte de l’inversion debassins albo-cénomaniens ouverts entre les plaques Europe etIbérie. Le manteau subcontinental a été exhumé dans le fond decertains de ces bassins et la couverture sédimentaire mésozoïquepré-rift, désolidarisée du soubassement paléozoïque, est venue localementen contact tectonique avec les péridotites. Ceci faitde la ZNP un analogue pour l’étude des marges continentalespassives à manteau exhumé. L’extension crustale s’est produiteen régime thermique chaud comme le montre le métamorphismecrétacé des sédiments pré-rift. Les Chaînons Béarnais (PyrénéesOccidentales) représentent un témoin peu inversé de ce type demarge chaude et sont donc propices à l’étude des modalités del’amincissement crustal dans un tel système. Les analyses detempératures par spectrométrie Raman réalisées sur la couverturesédimentaire aux abords du manteau (Saraillé, Urdach, Turon dela Técouère), montrent que la totalité du système a été soumis àdes températures maximales variant de 253C à 482C. Le contacttectonique majeur entre les sédiments pré-rift décollés et lemanteau est une zone d’intense circulation de fluides avec formationde roches métasomatiques à talc+chlorite+pyrite dans lesconditions du faciès schistes verts. La géochimie isotopique (O, C,Sr) et les inclusions fluides triphasées montrent une circulation desaumures chaudes (~200C), à travers toute la couverture sédimentairedans les derniers stades de l’exhumation du manteau.Nous montrons pour la première fois que pendant l’exhumationdes péridotites : (1) les sédiments pré-rift ont subi un amincissementsyn-métamorphique avec génèse d’une foliation S0/S1 et,(2) le socle paléozoïque a été réduit à de fines lentilles tectoniquesdéformées ductilement et restées adhérentes au manteau. Ainsi, larhéologie de la croûte supérieure durant l’amincissement est contrôléeen grande partie par la présence d’une couverture sédimentairepré- et syn-rift épaisse décollée jouant le rôle d’un couverclethermique efficace. Ces nouvelles données mettent en avant le caractèrede marge passive distale chaude de la ZNP. Cela constitueun élément important pour la compréhension des mécanismes del’amincissement crustal en contexte d’exhumation du manteau etses conséquences comme héritage structural lors de l’inversion tectoniquedes bassins.
RST 2016, livre des résumés
Caen, France

insu-01387892
https://hal-insu.archives-ouvertes.fr/insu-01387892

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : International audience
De nombreux pieds de marges continentales passives sont caractériséspar la présence de manteau exhumé (Galice, Angola, Scandinavie, MerRouge, Mer Tyrrhénienne, Australie, ...). Dans le cas des marges pyrénéennes,le manteau est exhumé en contexte extensif suite à l’amincissementcrustal extrême et mis en contact avec les sédiments sus-jacentsde la couverture pré-rift. Les chaînons Béarnais (Pyrénées Occidentales)sont les restes de cette couverture sédimentaire Mésozoïque associée àdes pointements de socle Paléozoïque et de manteau. Le massif du Saraillé(anticlinal de Sarrance) où sont rassemblées toutes ces lithologiesest un endroit idéal pour l’étude de la genèse des marges à manteau exhumé.Ce massif a fait l’objet d’une étude détaillée : cartographie, structure,évolution métamorphique, géochimie isotopique. La cartographiea révélé que la structure est une tête anticlinale couchée affectant l’ensemblede la couverture Mésozoïque pré-rift et dont le coeur est constituéde lentilles de socle et de manteau. Nous nous sommes particulièrementintéressés au contact entre la couverture Mésozoïque, dont labase est métamorphique et le socle. Un intense métasomatisme précoce,syn-extension est révélé par la présence de lentilles pluri-métriques detalc et chloritites, ainsi que par le développement de filonets d’albitites.Les analyses d’isotopes stables (18O, 13C) réalisées dans la couverturesédimentaire montrent l’importance des circulations de fluides métamorphiquesdurant l’exhumation du manteau et font du massif du Sarailléune référence pour les systèmes d’interactions fluide/roche au pieddes marges continentales distales. Nos analyses couplées aux observationsde terrain permettent de compléter les modèles d’amincissementcrustal extrême et de remontée du manteau. Nous montrons donc quela déformation ductile de la croûte continentale le long d’un grand détachement,s’accompagne de boudinage et se résout par l’individualisationde minces écailles de socle réparties sur le manteau exhumé.
24 ème Réunion des sciences de la Terre 2014
Pau, France

insu-01080825
https://hal-insu.archives-ouvertes.fr/insu-01080825

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : This thesis compiles two distinct studies that both document the control of microstructures on rock seismic properties. The first part deals with the development of crystallographic preferred orientations (CPO) in the uppermost mantle associated with melt/fluid-rock interactions, recorded in peridotites xenoliths from the Japan sea back-arc basin. The microstructural and geochemical characteristics of the studied samples reveal that active spreading is associated to uppermost mantle deformation similar to that observed in the Oman ophiolite. At the onset of back-arc spreading, there are no strong interactions between melt percolation and deformation in comparison to continental rift zones, probably due to the relatively small size and short duration of the spreading event. The second part presents a unique database of plagioclase CPO from variously deformed mafic rocks. CPO are grouped in three main types; their characteristics as a function of deformation regime (magmatic or crystal-plastic) are outlined and discussed. Calculated seismic properties of gabbroic rocks show that anisotropy tends to increase as a function of fabric strength, although it is generally weak, due to the competing effect of olivine/clinopyroxene and plagioclase.
Cette thèse regroupe deux études distinctes, qui documentent le contrôle des microstructures sur les propriétés sismiques des roches. La première partie traite du développement des orientations préférentielles cristallographiques (OPC) dans le manteau supérieur, associé aux interactions liquide/magma-roche, enregistré dans des xénolites de péridotites du bassin d'arrière-arc de la mer du Japon. Les caractéristiques microstucturales et géochimiques des échantillons étudiés montrent que l'ouverture arrière-arc active est associée à une déformation du manteau supérieure similaire à celle observée dans l'ophiolite d'Oman. L'initiation de l'extension d'arrière-arc n'est pas associée à de fortes interactions entre percolation magmatique et déformation, en comparaison avec les zones de rifting continentales, probablement en raison des taille et durée relativement petites de l'épisode d'ouverture. La seconde partie présente une base de données unique d'OPC de plagioclase de roches mafiques plus ou moins déformées. Les OPC sont classées en 3 types principaux; leurs caractéristiques en fonction du régime de déformation (magmatique ou plastique) sont présentées et discutées. Les propriétés sismiques calculées des roches gabbroiques montrent que l'anisotropie tend à croitre avec l'intensité des fabriques, bien qu'elle soit généralement faible, en raison des effets opposés des olivines/clinopyroxènes et du plagioclase.
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00795505

tel-00795505
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00795505
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https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00795505/file/Satsukawa_thesis_UM2.pdf

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : National audience
Un ensemble de données sur l’environnement géologique despéridotites de la Zone Nord-Pyrénéenne a été obtenu dans lecadre des programmes ANR Pyramid et RGF-BRGM consacrésà l’évolution géodynamique des Pyrénées. Ces données représententdes contraintes indispensables pour l’étude des processus del’exhumation du manteau, de l’amincissement de la croûte continentaleet de sa disparition complète lors de l’ouverture desbassins transtensifs albo-cénomaniens. On y trouve : (1) de nouveauxlevés géologiques de détail autour des lherzolites de Lherz-Freychinède-Vicdessos-Bestiac-Prades et d’Urdach-Les Pernes et(2) des analyses multi-méthodes des métasédiments de la couvertureprérift et du socle paléozoïque adhérent au manteau :composition des assemblages du métamorphisme HT, températuresmaximales par spectrométrie RAMAN sur la m.o., fabriquede la calcite par EBSD, inclusions fluides et isotopes stables dansles marbres et veines associées, datations U-Th-Pb in situ. Cesdonnées permettent d’estimer les conditions thermiques lors de laremontée du manteau et de sa mise à l’affleurement. Nous montronsune variabilité remarquable de l’Ouest vers l’Est.A l’Ouest, le manteau est exhumé à l’Albien sup. - Cénomanieninf. en perçant une couverture mésozoïque prérift qui n’a pas étéchauffée à plus de 250C. La croûte continentale supérieure y estréduite en lames ductiles extrêmement amincies puis cataclaséeset remaniées sur le fond ultrabasique avec des fragments de manteauet de la couverture prérift, durant le dépôt du flysch noir. Latempérature augmente au cours du Cénomanien (480C) dans leszones où le manteau n’a pas été mis à l’affleurement. Le Triassupérieur se transforme profondément (talc-chlorites) et perd sacomposante évaporitique. La couverture prérift décollée joue unrôle majeur comme couvercle isotherme, suivi en cela par les flyschsalbiens puis cénomaniens.A l’Est, le manteau perce à travers une couverture chauffée localementà plus de 600C. Le Keuper y est réduit à quelquesdécimètres de grès et brèches riches en saphirine. La croûtesupérieure a été presque totalement éliminée tectoniquement, maisdes granulites sont remaniées à côté des péridotites et des marbresdans les brèches recouvrant le manteau exhumé.Ces données de terrain représentent les contraintes de base pourconstruire les modèles d’amincissement crustal. La variabilitémise en évidence (gradient thermique et présence ou absence decroûte profonde remaniée) ne permet pas de proposer un modèled’amincissement simple et unique. Cependant, toutes ces donnéesindiquent que la croûte moyenne à supérieure se comporteductilement sous les écrans thermiques de la couverture prériftet synrift, mobiles sur le Keuper. Un modèle de marge passivedistale faisant appel à des blocs continentaux rigides de type ”extensional allochthons ” ne peut s’appliquer ici. Sur la base deces données géologiques, nous mettons donc en avant un nouveaumodèle de type marge distale chaude plus ou moins transtensive.
RST 2016, livre des résumés
Caen, France

insu-01388463
https://hal-insu.archives-ouvertes.fr/insu-01388463

Éditeur(s) : HAL CCSD Oxford University Press (OUP): Policy B - Oxford Open Option A Oxford University Press (OUP)
Résumé : International audience
Peridotite xenoliths exhumed by Quaternary alkaline magmatism in the Tahalgha district, southern Hoggar, represent fragments of the subcontinental lithospheric mantle beneath the boundary between the two major structural domains of the Tuareg Shield: the ‘Polycyclic Central Hoggar’ to the east and the ‘Western Hoggar’, or ‘Pharusian Belt’, to the west. Samples were collected from volcanic centres located on both sides of a major lithospheric shear zone at 4°35' separating these two domains. Although showing substantial variations in their deformation microstructures, equilibrium temperatures and modal and chemical compositions, the studied samples do not display any systematic changes of these features across the 4°35' fault. The observed variations rather record small-scale heterogeneities distributed throughout the study area and reflecting the widespread occurrence of vein conduits and metasomatized wall-rocks related to trans-lithospheric melt circulation during the Cenozoic. These features include partial annealing of pre-existing deformation microstructures, post-deformation metasomatic reactions, and trace-element enrichment, coupled with heating from 750–900°C (low-temperature lherzolites) to 900–1150°C (intermediate-T lherzolites and high-T harzburgites and wehrlites). Trace-element modelling confirms that the range of rare earth element (REE) variations observed in the Tahalgha clinopyroxenes may be accounted for by reactive porous flow involving a single stage of basaltic melt infiltration into a light REE (LREE)-depleted protolith. Whole-rock compositions record the final entrapment of disequilibrium metasomatic melts upon thermal relaxation of the veins–wall-rock system. The striking correlations between equilibrium temperatures and trace-element enrichment favor a scenario in which the high-temperature peridotites record advective heat transport along melt conduits, whereas the intermediate- and low-temperature lherzolites reflect conductive heating of the host Mechanical Boundary Layer. This indicates that the lithosphere did not reach thermal equilibrium, suggesting that the inferred heating event was transient and was rapidly erased by thermal relaxation down to the relatively low-temperature present-day geotherm. The low-T (<900°C) deformed lherzolites (porphyroclastic to equigranular) are characterized by only incipient annealing and LREE-depleted clinopyroxene compositions. They were only weakly affected by the Cenozoic events and could represent relatively well-preserved samples from rejuvenated Pan-African lithosphere. Extensive lithospheric rejuvenation occurred either regionally during the Pan-African orogeny, as a result of lithospheric delamination or thermomechanical erosion after thickening, or more locally along the meridional shear zones. The low-T Tahalgha lherzolites are comparable with lherzolites from Etang de Lherz, southern France, interpreted as lithospheric mantle rejuvenated by melt-induced refertilization during a late stage of the Variscan orogeny.
ISSN: 0022-3530

hal-01107410
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01107410
DOI : 10.1093/petrology/egu056

Éditeur(s) : HAL CCSD Elsevier
Résumé : International audience
In this study, we report new U-Pb zircon ages and amphibole and biotite 40Ar-39Ar cooling ages for igneous and metaigneous rocks from the eastern portion of the Borborema Province (NE Brazil). We combine these results with preliminary thermobarometric estimates and existing data to place constraints on the timing and duration of the Brasiliano-Pan-African Orogeny in northeastern Brazil and on the subsequent late- to post-orogenic history. The Alcantil orthogneiss contains a complex zircon population, but the youngest concordant analyses yielded an age of 632 ± 17 Ma (2σ). These grains have low Th/U ratios (<0.1), and the age of 632 Ma is therefore interpreted as dating the metamorphic event responsible for the acquisition of the gneissic fabric. In the Caruaru biotite amphibole orthogneiss, concordant analyses provided an age of 618 ± 4 Ma (2σ), which we relate to emplacement of the protolith of the Caruaru orthogneiss. Together with available U-Pb data from the literature, the 632-600 Ma age range is regarded as dating development of a regional flat-lying foliation coeval with high-grade metamorphism (upper amphibolite facies conditions). The 586 ± 3 Ma age (2σ) of the Panelas pluton is similar to those of other granitic plutons associated with a voluminous plutonism of high-K calc-alkaline to shoshonitic nature that occurred at 590-580 Ma. This plutonism slightly predated or was synchronous with development of large strike-slip shear zones. Amphibole grains yielded 40Ar-39Ar ages ranging from 584 ± 4 Ma to about 530 Ma, suggesting that regional temperatures remained near the closing temperature of this mineral (≈500 °C) for a long time. Most 40Ar-39Ar biotite ages range from 552 to 533 Ma, but two samples yielded plateau ages of 519 ± 5 Ma and 509 ± 5 Ma. The inferred rather slow cooling of the studied region possibly reflects low rates of unroofing, allowing persistence of a protracted thermal anomaly caused by the massive injection of magmas at the end of the Neoproterozoic.
ISSN: 0895-9811

hal-00745698
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00745698
DOI : 10.1016/j.jsames.2012.06.003

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : Volatile-rich, silica-undersaturated alkaline lavas record the important role of fluids during fluid-rock and magma-rock interactions in the mantle, which are key processes to understand the dynamics of the convective mantle and lithosphere-asthenosphere interactions in intracontinental settings. The aim of this thesis is to bring new constraints on the genesis of alkaline magmas by characterizing the crystallization conditions, the source and the partial melting processes taking part in the genesis of olivine nephelinites, pyroxene nephelinites and basanites from the Jbel Saghro volcanic field in the Moroccan Anti Atlas.The petrological and geochemical study of rocks and minerals coupled with the analysis of fluid inclusions constrains the pre-eruptive conditions of Saghro nephelinites to 1.7–2.2 GPa and ~1350 °C. Minerals show that nephelinitic magmas are rich in volatile elements (Cl, F, S), and fluid inclusions indicate that magmas were saturated with a CO2-rich fluid at pressures > 590 MPa. The various mineralogical assemblages and the presence of peridotite xenoliths suggest a rapid ascent for olivine nephelinites and more complex processes at depth for pyroxene nephelinites.Fractional crystallization and partial melting modelling of Saghro mafic lavas indicate that they are low-degree melts (0.6–2.5 %) of an amphibole-bearing carbonated peridotite enriched in incompatible elements, at the garnet-spinel transition (~80–85 km). Saghro nephelinites display a temporal evolution with a slight increase of the degree of melting and a decrease of the amount of residual amphibole from the oldest (olivine nephelinites, 9.6 Ma) to the most recent (pyroxene nephelinites, 2.9 Ma). Basanites form a system that is independent from nephelinites and are slightly higher-degree melts. Important variations in their chemical composition suggest variable amounts of fractional crystallization during ascent.The peculiar characteristics of Saghro nephelinites and basanites (enrichment in incompatible elements, negative anomalies in K, Zr, Hf and Ti, high Ca/Al and Zr/Hf ratios) indicate that their source was affected by carbonatitic metasomatism. The influence of this metasomatism is stronger for pyroxene nephelinites than for olivine nephelinites. These results suggest fluid-rock interactions beneath the Northwest African Craton, leading to the formation of a metasomatized mantle by CO2-rich carbonatitic components at the lithosphere-asthenosphere transition. The origin of the metasomatism inducing source enrichment and the formation of amphibole veins could be attributed to the melting of relict subducted oceanic lithosphere. The relatively low melting temperatures (< 1350 °C) suggest the absence of a thermal anomaly beneath the Jbel Saghro, and thus support a lithosphere delamination model as precursor of Saghro volca0,3nism. However, the increasing degree of partial melting over time, also observed in the Middle Atlas, together with the isotopic and geochemical similarities with Canary Islands alkaline lavas does not allow us to discard the influence of a deviation of the Canary mantle plume beneath northwest Africa.
Les laves alcalines sous-saturées riches en éléments volatils sont les marqueurs du rôle important des fluides dans le manteau et des interactions fluide-roche et magma-roche, processus clés pour comprendre la dynamique du manteau convectif et les interactions asthénosphère-lithosphère en domaine intracontinental. L’objectif de cette thèse est d’apporter de nouvelles contraintes sur la genèse des magmas alcalins en caractérisant les conditions de cristallisation, la source et les processus de fusion partielle à l’origine des néphélinites à olivine, des néphélinites à pyroxène et des basanites du champ volcanique du Jbel Saghro dans l’Anti-Atlas marocain.L’étude pétrologique et géochimique des roches et des minéraux, couplée à l’analyse des inclusions fluides a permis de contraindre les conditions pré-éruptives des néphélinites de Saghro à 1.7–2.2 GPa et ~1350 °C. Les minéraux montrent que les magmas néphélinitiques sont riches en éléments volatils (Cl, F, S), et les inclusions fluides indiquent que les magmas étaient saturés en fluide riche en CO2 à des pressions > 590 MPa. Les différents assemblages minéralogiques des néphélinites et la présence de xénolites péridotitiques suggèrent une ascension rapide des néphélinites à olivine et des processus plus complexes en profondeur pour les néphélinites à pyroxène.La modélisation des processus de cristallisation fractionnée et de fusion partielle des laves mafiques de Saghro a permis de déterminer qu’elles sont issues de faibles taux de fusion partielle (0.6–2.5 %) d’une péridotite carbonatée enrichie en éléments incompatibles, au niveau de la transition grenat–spinelle (~80–85 km) et en présence d’amphibole. Les néphélinites de Saghro montrent une évolution temporelle avec une légère augmentation du taux de fusion et une diminution de la quantité d’amphibole au résidu des plus anciennes (néphélinites à olivine, 9.6 Ma) aux plus récentes (néphélinites à pyroxène, 2.9 Ma). Les basanites forment un système indépendant des néphélinites et sont issues de taux de fusion plus élevés. Les fortes variations dans leur composition chimique suggèrent qu’elles ont subi de la cristallisation fractionnée lors de leur ascension.Les caractéristiques particulières des néphélinites et basanites de Saghro (enrichissement en éléments incompatibles, anomalies négatives en K, Zr, Hf et Ti, rapports Ca/Al et Zr/Hf élevés) indiquent que leur source a subi un métasomatisme principalement carbonatitique. L’influence de ce métasomatisme est plus forte pour les néphélinites à pyroxène que pour les néphélinites à olivine, impliquant une évolution temporelle de l’intensité du métasomatisme. Ces résultats suggèrent des interactions fluide-roche sous le craton Nord-Ouest Africain, entraînant la formation d'un manteau métasomatisé par des composants carbonatitiques riches en CO2 au niveau de la transition lithosphère-asthénosphère. L’origine du métasomatisme provoquant l’enrichissement de la source et la formation de veines d’amphibole pourrait être liée à la fusion de reliquats de croûte océanique subductée. Les températures de fusion relativement faibles (< 1350 °C) suggèrent l’absence d’anomalie thermique sous le Jbel Saghro, et favorisent donc un modèle de délamination de la lithosphère comme initiateur du volcanisme. Cependant, l’augmentation du taux de fusion partielle au cours du temps, également observée dans le Moyen Atlas, et les similitudes isotopiques et géochimiques avec les laves alcalines des îles Canaries ne permettent pas d’exclure une influence du panache des Canaries sur la source du volcanisme alcalin du Jbel Saghro.
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01615888

NNT : 2015MONTS070
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Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : Based on fieldwork and modern analytical technics, this work presents an overview of the Mid-Cretaceous hyper-extended rift system exposed in the northern part of the Pyrenean mountain range. Its inversion during the Pyrenean orogeny allows for precious observations of the deep-seated processes occurring at the foot of distal margins. Some peculiar aspects characterizing the pre-Alpine hyper-extended domain are examined throughout the 400km long suture that is fossilized in the North Pyrenean Zone (NPZ). The High Temperature/Low Pressure (HT/LP) thermal imprint of the extensional event is studied thanks to a dataset of more than hundred peak temperature measurement by Raman spectroscopy of the carbonaceous material (RSCM). The pre- and syn-rift metasediments are characterized by an intense ductile deformation. Field and EBSD investigations of the mechanisms of deformation reveal ductile and syn-metamorphic processes. The emplacement conditions of the peridotite into crustal levels and localized exhumation is examined in the key-localities of Urdach, Saraillé-Tos de la Coustette, Moncaup, Lherz, Caussou-Bestiac and Salvezines, The results indicate an early boudinage of the crust during the rifting process, resulting in the direct superposition of pre-rift sediments on top of mantle peridotites. Field, textural and isotopic characterization of the various ophicalcite and breccias found in the vicinity of the peridotite outcrops allow to decipher their exhumation history. New Ar-Ar geochronological results allow to precise the temporal evolution of the NPZ.
Cette thèse présente une analyse structurale et thermique des marges passives crétacées inversées dans la Zone Nord Pyrénéenne (ZNP). L'application du paléothermomètre RSCM (spectrométrie Raman de la matière carbonée) sur plus de cent échantillons répartis à travers la ZNP permet de préciser l'évolution thermique de la déchirure continentale. Un métamorphisme de haute température (450 à >600°C) se développe particulièrement au droit de zones ou la croûte continentale est extrêmement amincie voire éliminée. Les sédiments pré- et syn-rift sont marqués par une intense déformation ductile. L'analyse à l'EBSD des fabriques minérales indique une déformation de Haute-température contemporaine du métamorphisme HT-BP. Les conditions de mise en place crustale des péridotites et leur exhumation localisée sont examinées dans les localités d'Urdach, Saraillé-Tos de la Coustette, Moncaup, Lherz, Caussou-Bestiac et Salvezines. Les résultats indiquent un boudinage de la croûte continentale au cours du processus de rifting. Des décollements de couverture, principalement localisés dans les évaporites triasiques conduisent à la superposition directe des sédiments pré-rift sur le manteau exhumé. La notion nouvelle de soutirage crustal est introduite pour désigner ce processus dans lequel l'écoulement gravitaire ne joue pas un rôle principal. La caractérisation sédimentologique, pétrographique et isotopique (O et C) des différentes formations de brèches et ophicalcites observées à proximité des corps de péridotites permet de reconstituer les étapes de l'exhumation du manteau en pied de marge. Enfin de nouvelles datations permettent de mieux contraindre le calendrier des évènements successifs.
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00787952

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https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00787952/file/TheI_se-Clerc-2012.pdf

Éditeur(s) : HAL CCSD Elsevier
Résumé : International audience
The In-Ezzane volcanic district (EZD), located at the triple junction of Algeria, Niger and Libya belongs to the Eastern Hoggar, covers 350 km2 and includes 9 volcanic edifices that are probably aligned along NW-SE faults, parallel to the Tafassasset valley. The low volume (0.7 and 1 km3) of emitted lavas, the similar morphology of the monogenic cones and the lack of differentiated rocks indicate that the volcanic activity of the EZD was restricted in time and volume. The new K-Ar age (i.e. 2.86 ± 0.07 Ma) indicates that the EZD is contemporaneous with the last alkali volcanism paroxysm in Hoggar and with the nearby Libyan volcanics. The EZD alkali basalts (mainly basanite) show a remarkable homogeneous compositions both in major elements (44.8 ⩽ SiO2 ⩽ 45.8 wt.%; 5.2 ⩽ (Na2O + K2O) ⩽ 6.2 wt.%), trace elements (4.3 ⩽ Th ⩽ 5.5 ppm; 34.7 ⩽ La ⩽ 44.7 ppm; 16.1 < La/Yb(N) < 21.6) and radiogenic isotopes (0.70285 < 87Sr/86Sr < 0.70303; 0.51298 < 143Nd/144Nd < 0.51301; (19.212 < 206Pb/204Pb < 19.340, 15.589 < 207Pb/204Pb < 15.602 and 38.834 < 208Pb/204Pb < 38.903). Relative to the Hoggar alkaly basalts the EZD basalts appear systematically impoverished in incompatible elements and show a depleted signature both in Sr and Nd isotopes (almost MORB-like). The Pb isotopes are relatively enriched and intermediate between tholeiites and alkali basalts of the Hoggar. This unusual geochemical signature, is uneasy to reconcile with the known characteristics of the Hoggar swell, and would rather fingerprint a circum cratonic mantle lying beneath the west border of the Murzuq craton (Libya).
ISSN: 0899-5362

hal-01054340
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01054340
DOI : 10.1016/j.jafrearsci.2013.12.001

Éditeur(s) : Université de Bretagne Occidentale
Résumé : The aim of this study is to present a comparison of large oceanic fracture zones structures. The first part concerns the results of the Vemanaute dive cruise on the Vema transform fault. The site I is located on the South Wall of the fracture zone. Two sections have covered the entire height of the northern flan and allowed in situ observations and sampling of all the units that constitute the "normal" oceanic crust and upper mantle in a correct stratigraphic order.
Ce mémoire présente les résultats d'une étude comparative concernant les structures caractéristiques des grandes failles transformantes océaniques. Dans une première partie sont présentés les résultats de la campagne de plongées Vemanaute sur la faille transformante Vema. Le premier site étudié est situé sur le mur sud de la vallée transformante. Deux sections ont été levées couvrant toute la hauteur du flanc ; elles nous ont permis d'observer in situ, pour la première fois, et de prélever tous les éléments constituant la croûte océanique "normale" et le manteau supérieur, dans leur ordre stratigraphique.

Droits : UBO
http://archimer.ifremer.fr/doc/00034/14528/11826.pdf
http://archimer.ifremer.fr/doc/00034/14528/

Éditeur(s) : HAL CCSD Elsevier
Résumé : International audience
This study presents microstructural evidence for deformation-controlled melt organization and for changes in olivine deformation associated with the presence of melt in an 80 m vertical section of the crust-mantle transition zone in the Oman ophiolite. This zone represents an 'end member' case for analyzing feedbacks between deformation and melt distribution in the upper mantle, since it experienced strong shear strains in presence of large melt fractions. It is characterized by a subhorizontal compositional layering at the mm to meter scale, from weakly impregnated dunites to olivine-rich gabbros, which parallels a pervasive foliation containing a strong stretching lineation. The parallelism between the compositional layering and the foliation, the diffuse limits of the layers, the alignment of elongated plagioclase-rich aggregates devoid of internal deformation structures with the elongation of olivine crystals in the dunitic layers, and the sharp compositional changes across some, but not all layer limits suggest deformation plays an essential role on the development of the layering. The variation on a mm-scale of the olivine crystal preferred orientation (CPO) symmetry as a function of the modal content: from axial-[100] symmetry in layers with <70% modal olivine to axial-[010] in more gabbroic levels (<40% olivine), which is repeated over the entire section, implies deformation in presence of variable melt fractions. Axial-[100] olivine CPO in olivine-rich layers is consistent with deformation by dislocation creep under high temperature, low pressure, dry conditions. Axial-[010] olivine CPO patterns imply additional sliding along preferentially wetted (010) grain boundaries, increase in the activity of [001] glide, or transpression localized in the melt-rich layers. Since the change in CPO symmetry is not accompanied by dispersion, instantaneous melt fractions must have remained <30-40% in all layers. The continuous variation in olivine CPO symmetry with decreasing olivine content implies therefore that the former depends on the cumulated strain in presence of melt rather than on the instantaneous melt fraction.
ISSN: 0012-821X

hal-00795508
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00795508
DOI : 10.1016/j.epsl.2012.10.003

Éditeur(s) : HAL CCSD Société géologique de France
Résumé : International audience
– The 300 km long allochthonous sheet of oceanic mantle forming the New Caledonia ophiolite displays three specific characters: 1) the ophiolite pile lacks concordant sheeted dykes and pillow basalt layers; 2) the ophiolite, refered to as the Peridotite nappe, is thrusted over the basaltic formations of the Poya terrane which are classicaly thought to originate from a different oceanic environment; 3) The basal contact of the ultramafic sheet is remarkably flat all along New-Caledonia and the Peridotite nappe has not been thickened during obduction, rather it experienced significant extension. This suggests that the peridotites have not been emplaced by a tectonic force applied to the rear. New petrological and geochemical results obtained from mantle rocks finally show that the Poya terrane may originate from the same oceanic basin as the peridotites. In this article, we consider such possible cogenetic links and we propose a simple model for the obduction of the New Caledonia ophiolite in which the Poya basalts represent the original cover of the Peridotite nappe. We infer that continuous uplift of the subducted units buried beneath the oceanic lithosphere in the northern part of New Caledonia drove passive uplift of the ophiolite and led to erosion and to initiation of sliding of the basaltic layer. During the Priabonian (latest Eocene), products of the erosion of the basaltic layer were deposited together with sediments derived from the Norfolk passive oceanic margin. These sediments are involved as tectonic slices into an accretionary wedge formed in response to plate convergence. The volcaniclastic sedimentation ends up with the emplacement of large slided blocks of basalts and rafted mafic units that progressively filled up the basin. Obduction process ended with the gravity sliding of the oceanic mantle sheet, previously scalped from its mafic cover. This process is contemporaneous with the exhumation of the HP-LT units of Pouebo and Diahot. Gravity sliding was facilitated by the occurrence of a continuous serpentine sole resulting from metasomatic hydratation of mantle rocks, which developed during the uplift of the Norfolk basement and overlying Diahot and Pouébo units. Progressive emersion of the obducted lithosphere allowed subsequent weathering under subaerial, tropical conditions. Obduction passive et mise en place gravitaire des grandes nappes ophiolitiques : les ophiolites de Nouvelle-Calédonie (SW Pacifique) sont-elles un cas d'école ? Résumé. – La nappe de manteau de Nouvelle-Calédonie, s'étendant sur 300 km de long montre trois caractéristiques im-portantes: 1) La succession ophiolitique ne contient ni dykes, ni basaltes en coussin, 2) l'ophiolite est charriée sur des formations basaltiques (nappe de Poya) que l'on considère classiquement comme originaires d'un bassin océanique dif-férent de celui d'où est issu le manteau, et 3) le contact basal de la nappe ultrabasique est remarquablement plat tout le long de l'île et celle-ci n'a pas été épaissie durant l'obduction. Cela suggère que les péridotites n'ont pas été mises en place en réponse à une poussée tectonique arrière. De nouveaux résultats pétrologiques et géochimiques obtenus sur l'ophiolite montrent en réalité que les basaltes de Poya peuvent être extraits de la fusion du manteau de l'ophiolite. Nous proposons donc un nouveau modèle pour l'obduction, dans lequel les basaltes de Poya forment la couver-ture initiale primitive du manteau de la nappe des péridotites. La surrection progressive des unités profondes enfouies lors de la subduction de la lithosphère du bassin sud-Loyauté à l'Eocène, a permis le soulèvement passif de l'ophiolite et l'érosion puis le glissement des unités basaltiques. Durant le Priabonien, l'accumulation des produits de l'érosion de la couche des basaltes et de la marge passive de Norfolk ont formé les séquences de flysch comprenant localement des débris basaltiques grossiers. Ces sédiments font partie d'un prisme d'accrétion tectonique construit en réponse à la convergence au front de la subduction. La sédimentation détritique se termine par la mise en place de grandes unités ba-saltiques glissées qui comblent le bassin. Le processus de l'obduction se termine par le glissement gravitaire de l'écaille de manteau océanique sur les basaltes. Cet événement est contemporain de l'exhumation des unités HP-BT de Pouébo et du Diahot. Le glissement gravitaire a été facilité par la présence sous l'ophiolite, d'une semelle continue de serpentines résultant de l'interaction du manteau avec des fluides métasomatiques remontant durant l'exhumation des unités en-fouies pendant la subduction continentale. L'émersion progressive de la lithosphère obduite a placé le manteau dans des conditions d'altération supergène tropicale.
EISSN: 1777-5817

hal-01257702
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01257702
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01257702/document
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01257702/file/Lagabrielleetal-BSGF-2012-revised-light.pdf
DOI : 10.2113/gssgfbull.184.6.545

Éditeur(s) : HAL CCSD Oxford University Press (OUP)
Résumé : International audience
At Cima di Gagnone, garnet peridotite and chlorite harzburgite lenses within pelitic schists and gneisses correspond to eclogite-facies breakdown products of hydrated peridotites and are suitable for studying dehydration of serpentinized mantle. Thermobarometry and pseudosection modelling yield peak temperatures of 750-850°C and pressures <3 GPa. The minimum temperature recorded by the garnet peridotite corresponds to the maximum conditions experienced by the chlorite harzburgite, suggesting that these rocks recrystallized cofacially at ∼800°C. Alternatively, they might have decoupled during subduction, as achieved in tectonically active plate interface boundaries. The major and rare earth element (REE) variability of the peridotites was mostly acquired during pre-subduction mantle evolution as a result of partial melting and reactive melt flow. The ultramafic suite is also characterized by fluid-mobile element enrichments (B, Pb, As, Sb, Cs, Li, U, Be), which confirm derivation from variably serpentinized protoliths. Similarity in the U, Pb, B, Li and Sr contents of the Gagnone peridotites to present-day oceanic serpentinites suggests that these elements were partly taken up during initial serpentinization by seawater-derived fluids. Positive Be, As and Sb anomalies suggest involvement of fluids equilibrated with crustal (metasedimentary) reservoirs during subsequent subduction metamorphism and peridotite entrainment in (meta)sediments. Fluid-mobile element enrichment characterizes all peak eclogitic minerals, implying that multiple hydration events and element influx pre-dated the eclogite-facies dehydration. Peak anhydrous minerals retain B, Li, As and Sb concentrations exceeding primitive mantle values and may introduce geochemical anomalies into the Earth's mantle. The relatively low contents of large ion lithophile elements and light REE in the Gagnone peridotites with respect to much higher enrichments shown by metasomatized garnet peridotite pods hosted in migmatites (Ulten Zone, Eastern Alps) suggest that the crustal rocks at Gagnone did not experience partial melting. The Gagnone garnet peridotite, despite showing evidence for chlorite dehydration, retains significant amounts of fluid-mobile elements documenting that no partial melting occurred upon chlorite breakdown. We propose that the Gagnone ultramafic rocks represent a prime example of multi-stage peridotite hydration and subsequent dehydration in a plate interface setting.
ISSN: 0022-3530

hal-01054319
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01054319
DOI : 10.1093/petrology/egt068

Éditeur(s) : HAL CCSD Elsevier
Résumé : International audience
Transmission electron microscopy observations on olivine crystals deformed at moderate (≤1273 K) temperature evidenced dislocations interactions explaining the hardening observed in the experiments, but also recovery mechanisms by the absorption or emission of point defects. Thus we investigate the possibility that, at geological strain-rates, these recovery processes allow steady-state deformation by dislocation creep at low to moderate temperatures in the lithospheric mantle. We test this hypothesis using a 2.5-D dislocation dynamics (DD) model, which combines dislocation glide and recovery by climb. This model shows that diffusion-controlled recovery processes allow for steady-state deformation by dislocation creep in the lithospheric mantle at stresses <500 MPa. For stresses of 50–200 MPa, steady-state strain-rates of 10−15 s−110−15 s−1 may be attained at temperatures as low as 900 K. Fitting of the DD model produces a flow law, which represents a lower bound for the lithospheric mantle strength, since the models describe the deformation of an olivine single crystal in an easy slip orientation. Comparison of strain-rates and Moho temperatures inferred for different geodynamic environments and the predictions of this model-based flow law implies, nevertheless, that, except in incipient rifts, most of the observed deformation may be produced by stress levels ≤200 MPa, consistent with those inferred to be produced by convection. This convergence suggests that the present models, which explicitly calculate the time-dependent dislocation dynamics, may provide a correct first order estimate of the mechanical behaviour of the lithospheric mantle, which cannot be derived directly from any existing data.
ISSN: 0012-821X

hal-01277178
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01277178
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01277178/document
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01277178/file/Boioli.pdf
DOI : 10.1016/j.epsl.2015.10.012

Éditeur(s) : HAL CCSD Oxford University Press (OUP)
Résumé : International audience
We analyse P-wave receiver functions across the western Gulf of Aden and southern Red Sea continental margins in Western Yemen to constrain crustal thickness, internal crustal structure and the bulk seismic velocity characteristics in order to address the role of magmatism, faulting and mechanical crustal thinning during continental breakup. We analyse teleseismic data from 21 stations forming the temporary Young Conjugate Margins Laboratory (YOCMAL) network together with GFZ and Yemeni permanent stations. Analysis of computed receiver functions shows that (1) the thickness of unextended crust on the Yemen plateau is ∼35km; (2) this thins to ∼22km in coastal areas and reaches less than 14km on the Red Sea coast, where presence of a high-velocity lower crust is evident. The average Vp/Vs ratio for the western Yemen Plateau is 1.79, increasing to ∼1.92 near the Red Sea coast and decreasing to 1.68 for those stations located on or near the granitic rocks. Thinning of the crust, and by inference extension, occurs over a ∼130-km-wide transition zone from the Red Sea and Gulf of Aden coasts to the edges of the Yemen plateau. Thinning of continental crust is particularly localized in a <30-km-wide zone near the coastline, spatially co-incident with addition of magmatic underplate to the lower crust, above which on the surface we observe the presence of seaward dipping reflectors (SDRs) and thickened Oligo-Miocene syn-rift basaltic flows. Our results strongly suggest the presence of high-velocity mafic intrusions in the lower crust, which are likely either synrift magmatic intrusion into continental lower crust or alternatively depleted upper mantle underplated to the base of the crust during the eruption of the SDRs. Our results also point towards a regional breakup history in which the onset of rifting was synchronous along the western Gulf of Aden and southern Red Sea volcanic margins followed by a second phase of extension along the Red Sea margin.
ISSN: 0956-540X

hal-00825194
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00825194
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00825194/document
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00825194/file/RF_Hakim2012_GJI.pdf
DOI : 10.1093/gji/ggt072

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : IODP Hole U1309D (IODP Exp. 304-305, 30°N) and ODP Site 1275 (ODP Lag 209, 15°45?N) sampled two oceanic core complexes, at the Mid-Atlantic Ridge. The recovered rocks are mostly gabbroic with some very primitive and olivine rich (Ol>70%). In Hole U1309D, trace element compositions of clinopyroxene and plagioclase poikiloblasts from olivine-rich rocks ndicate that they crystallized from the same melt in all lithologies. Olivine trace element compositions are in disequilibrium with the two other minerals. Olivine crystallographic preferred orientations are weak, with a relatively strong uncommon [001] concentration but consistent with deformation by dislocation creep with activation of the high temperature (010) [100] slip system, commonly described in asthenospheric mantle. The joint study of geochemical processes and microstructures in these rocks suggest a complex crystallization history in an open system with percolation of large volume of MORBtype melt and interaction with the depleted shallow mantle. Olivine-rich rocks are interpreted as the ultimate residue of these melt-mantle reaction processes. At Site 1275, the formation of the more evolved rocks of the gabbroic series is not related to the impregnation event creating olivine-rich rocks.
These rocks represent late magmatic injections, which are completely crystallized at depth as intrusivegabbroic bodies. The results presented in this thesis are consistent with the formation of oceanic core complexes associated with relatively strong magmatic activity, and with the crystallization of most of melt in the lithosphere without basaltic counterpart erupted on the seafloor.
Le puits IODP U1309D (Exp. IODP 304-305, 30°N) et le Site ODP 1275 (Leg ODP 209, 15°45'N) ont permis d'échantillonner deux core complexes océaniques de la dorsale Médio-Atlantique. Les roches récupérées sont principalement gabbroïques dont certaines très primitives et riches en olivine (ol >70%). Dans le puits U1309D, les compositions en éléments en trace des poeciloblastes de clinopyroxène et de plagioclase des roches riches en olivine indiquent qu'ils précipitent depuis le même magma dans toutes les lithologies. La composition en éléments en trace des olivines est en déséquilibre avec ces deux minéraux. Les fabriques cristallographiques de l'olivine sont faibles avec une concentration sur [001] inhabituelle, néanmoins compatibles avec une déformation plastique de haute température, avec l'activation du système de glissement (010) [100] communément décrit dans le manteau asthénosphérique. L'étude conjointe des caractéristiques géochimiques et microstructurales de ces roches met en lumière une histoire complexe de cristallisation dans un système ouvert où de larges volumes de magma de type MORB ont percolé et interagi avec le manteau appauvri superficiel. Ces roches riches en olivine représenteraient le résidu ultime de ces réactions liquide-manteau. Au site 1275, la formation des roches les plus évoluées de la série n'apparaît pas liée à l'événement d'imprégnation formant les roches riches en olivine. Ces roches correspondent à des injections tardives de magma qui ont entièrement cristallisé en profondeur sous forme de plutons intrusifs. Les résultats présentés dans ce mémoire sont compatibles avec une formation des core complexes océaniques associée à une activité magmatique relativement importante, et à une cristallisation complète de tout ou partie de ces magmas dans la lithosphère sans contre-partie volcanique en surface.
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00354807

tel-00354807
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https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00354807/file/these_MD.pdf

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : This work provides new constraints on the interactions between deformation and percolation of melt or fluids, as well as on the implications of these processes for the seismic properties of the mantle wedge. It is based on the analysis of spinel peridotites from the massif of Ronda (Spain) and two xenolith suites from active subduction zones (Kamchatka, Papua New Guinea). A coupled structural, petrological and geochemical study of these samples shows that they underwent a reactive percolation of melts or Si-rich fluids, which was synchronous to a deformation event occurring under high temperature and low stress conditions, consistent with the PT conditions at the base of the lithosphere or in the asthenosphere. This reactive percolation is responsible for enrichment in pyroxenes, mainly orthopyroxene, which is often localized in bands parallel to the high-temperature foliation. This enrichment is associated with grain size reduction and dispersion of the crystallographic orientation of olivine. The dominant slip system in olivine is {0kl}[100], which results in fast S-wave polarization parallel to the flow direction in the mantle. The decrease in the intensity of the olivine crystal preferred orientations associated with the enrichment in pyroxene results in significant decrease of the anisotropy that may induce an underestimation of the thickness of the anisotropic layer by up to 33%. The observed orthopyroxene enrichment also lowers the Vp/Vs ratio, but cannot explain Vp/Vs < 1.7 mapped locally in the fore-arc mantle in Japan and the Andes. Such low Vp/Vs ratios may however be explained by considering the intrinsic anisotropy of the peridotites, which is generally ignored in large-scale Vp/Vs ratio mapping of the mantle wedge. Infrared analyses show that olivine from the both xenolith collections contains less water than the theoretical saturation calculated for their estimated equilibrium temperature in the spinel stability field. These low water content are similar to those observed in spinel peridotites from other subduction zones and probably record both the low solubility of water in olivine at relatively low pressure and dehydration during exhumation of the xenoliths. These measured water contents as well as theoretical saturation estimations are not sufficient to change the dominant slip direction of in olivine from [100] to [001].
Ce travail apporte de nouvelles contraintes sur les interactions entre déformation et processus d'hydratation et de percolation de magma ou de fluides dans le manteau à l'aplomb d'une zone de subduction et leurs implications sur les propriétés sismiques dans le coin mantellique. Il se base sur l'analyse de péridotites à spinelle provenant du massif de Ronda (Espagne) et deux séries de xénolites issues de zones de subduction actives (Kamchatka, Papouasie-Nouvelle-Guinée). L'étude structurale, pétrologique et géochimique de ces échantillons montrent qu'ils ont subit une percolation réactive de magma ou de fluide synchrone d'une déformation de haute température basse contrainte cohérente avec les condition PT de la base de la lithosphère ou de l'asthénosphère. Cette percolation réactive est responsable d'un enrichissement en pyroxènes, qui est souvent localisé dans des bandes parallèles à la foliation. Cet enrichissement est associé à une dispersion de l'orientation cristallographique de l'olivine. Les systèmes de glissement dominant dans l'olivine sont dans tous les cas {0kl}[100], ce qui implique que la direction de polarisation rapide des ondes S dans la partie supérieure du coin mantellique est parallèle à la direction d'écoulement dans le manteau. La décroissance de l'intensité des OPR de l'olivine associée à l'enrichissement en pyroxènes a pour conséquence une réduction non négligeable de l'anisotropie sismique qui peut induire jusqu'à 33% d'erreur sur l'interprétation de l'épaisseur de la couche anisotrope. Un enrichissement en orthopyroxène peut aussi entraîner une baisse du rapport Vp/Vs, mais ne peut expliquer les rapports Vp/Vs <1,7 cartés dans certains avant-arcs. Cependant de telles valeurs peuvent être expliquées si l'anisotropie des péridotites du coin mantellique est prise en compte. Les analyses par spectroscopie infra-rouge montrent que les olivines des deux séries de xénolites étudiées contiennent moins d'eau que la saturation théorique calculée pour leurs températures d'équilibre dans le domaine du spinelle. Ces faibles concentrations en eau sont similaires à celles observées dans les olivines des péridotites à spinelle des autres zones de subduction. Elles enregistrent probablement la faible solubilité de l'eau dans l'olivine à des pressions relativement basses et la déshydratation au cours de l'exhumation des xénolites. Ces teneurs en eau mesurées ainsi que les estimations de la saturation théorique ne sont pas suffisantes pour changer la direction de glissement dominante dans l'olivine de [100] à [001].
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tel-00689832
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https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00689832/file/These-Soustelle2010.pdf